一种机床骨架设计方法以及机床骨架技术

本发明专利技术公开了一种机床骨架设计方法，包括对机床骨架进行建模、确定支撑位置、设置支撑处约束条件以及导轨处施加的载荷、设定优化区域、设定优化约束及目标、迭代计算并根据计算结果进行优化、验证优化结果是否符合优化约束以及可行性，通过上述步骤提高铸件的材料利用率，降低了铸件模具的制造难度，刚性质量比做到最大。本申请还涉及一种根据上述机床骨架设计方法设计的机床骨架。

【技术实现步骤摘要】
一种机床骨架设计方法以及机床骨架
本专利技术涉及机床，尤其是涉及一种机床骨架设计方法以及根据上述机床骨架设计方法设计的机床骨架。
技术介绍
一般机床床身结构都是基于传统经验设计，设计结构偏向保守。在床身正上方是全封闭结构，没有开任何窗口。而床身地脚位置与导轨在水平方向上的距离也较大。这使得床身刚性减弱。同时床身在受力较小的区域分布了过多的材料，导致质量较重，成本较高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种能够使机床骨架在减轻重量的同时刚性满足设计要求的机床骨架设计方法。为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之二在于提供一种能够使机床骨架在减轻重量的同时刚性满足设计要求的机床骨架。本专利技术的目的之一采用以下技术方案实现：一种机床骨架设计方法，包括以下步骤：对机床骨架进行建模：通过划分网格的形式，将机床骨架的3D数据转化为有限元网络的模型；确定支撑位置：根据机床骨架上载荷力的位置分布以及载荷力的方向，利用力流原理确定支撑点(地脚支撑组件)的位置以及排布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床骨架设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对机床骨架进行建模：通过划分网格的形式，将机床骨架的3D数据转化为有限元网络的模型；/n确定支撑位置：根据机床骨架上载荷力的位置分布以及载荷力的方向，利用力流原理确定支撑点(地脚支撑组件)的位置以及排布，使力流最短；/n设置支撑处约束条件以及导轨处施加的载荷：在机床骨架模型的支撑点处施加固定约束，在机床骨架模型的导轨处施加载荷力；/n设定优化区域：在机床骨架模型上设定优化区域；/n设定优化约束及目标：设定优化约束为床身骨架变形量不超过设计值，设定优化目标为优化区域质量最小；/n迭代计算并根据计算结果进行优化：采用拓扑优化原理通过软件迭代计...

【技术特征摘要】
1.一种机床骨架设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
对机床骨架进行建模：通过划分网格的形式，将机床骨架的3D数据转化为有限元网络的模型；
确定支撑位置：根据机床骨架上载荷力的位置分布以及载荷力的方向，利用力流原理确定支撑点(地脚支撑组件)的位置以及排布，使力流最短；
设置支撑处约束条件以及导轨处施加的载荷：在机床骨架模型的支撑点处施加固定约束，在机床骨架模型的导轨处施加载荷力；
设定优化区域：在机床骨架模型上设定优化区域；
设定优化约束及目标：设定优化约束为床身骨架变形量不超过设计值，设定优化目标为优化区域质量最小；
迭代计算并根据计算结果进行优化：采用拓扑优化原理通过软件迭代计算出优化区域内窗口的分布以及形状，并根据结果给机床骨架模型开窗；
验证优化结果是否符合优化约束以及可行性：采用有限元分析法分析优化后的机床骨架是否符合优化约束以及优化后的机床骨架的可行性，若符合优化约束并具有可行性，则设计结束；若不符合优化约束或不具有可行性，则返回至设定优化区域，重新设定优化区域。


2.根据权利要求1所述的机床骨架设计方法，其特征在于：在所述确定支撑位置步骤中，所述支撑点位置位于所述载荷力的正下方。


3.根据权利要求2所述的机床骨架设计方法，其特征在于：每一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：游爽，赵朋，董光华，
申请(专利权)人：纽威数控装备苏州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32